催化重整催化剂及工艺技术

催化重整催化剂及工艺技术

▪催化重整反应机理

▪催化重整典型工艺流程图

▪CB-8系列重整催化剂及其特点

▪CB-8系列重整催化剂工业应用结果

▪0.88MPa低压固定床重整新工艺

催化重整催化剂及工艺技术

催化重整是以石脑油为原料，生产高辛烷值汽油调和组分和化工原料芳烃，副产氢气用于石油产品加氢改质的石油炼制工艺过程。由于我国有生产环境友好的清洁燃料的要求，对车用汽油、柴油、煤油等的烯烃、芳烃、硫含量已经做出严格的规定，而且这些规格指标将继续提高，逐渐与世界先进国家的规格标准接轨。催化重整工艺技术提供的大量廉价氢气，可以使炼油企业生产出优质的清洁燃料，满足市场的需要。因此，催化重整装置在炼油厂中具有重要的地位。

FRIPP从七十年代初开始从事催化重整催化剂及工艺技术的开发研究，经过近30年几代人的努力，先后研制成功CB-5、CB-5B、CB-8、CB-11等多种重整催化剂并在工业装置上使用，取得了良好的经济效益和社会效益，使我国的催化重整催化剂及工艺技术上了一个新台阶。CB-5重整催化剂于1985年和1989年分别在胜利炼油厂和茂名炼油厂工业应用成功，平稳运转了七年。CB-8超低铂重整催化剂于1991～1998年分别在大连石化公司、石家庄炼油厂、兰州炼化总厂、大港油田炼油厂、哈尔滨炼油厂工业应用，均取得很好的效果。CB-5B重整催化剂于1992年在上海炼油厂和胜利炼油厂工业应用，满足了用户生产芳烃和氢气的要求。胜炼使用的CB-5B催化剂已经稳定运转了八年多，现在仍在使用。1998年工业化的CB-11重整催化剂与CB-8催化剂分段装填、组合使用，先后在哈尔滨炼油厂、石家庄炼油厂和大连石化公司工业应用，效果良好。

获得专利和奖励情况：

1、CB-5重整催化剂和工艺技术1987获得中国石化总公司科技进步一等奖，1988年获得中国国家科技进步三等奖。

2、CB-8系列催化剂1993年获得中国专利ZL90101354.4和美国专利US5,227,357，1997年获得法国专利FR2,659,569。

3、1993年获得中国专利局授予的发明专利金奖。

4、1997年获得中国石化总公司授予的中国专利发明创造金奖。

5、CB-8重整催化剂和工艺技术获得1993年度中国石化总公司科技进步一等奖。

6、CB-5B重整催化剂和工艺技术获得1995年度中国石化总公司科技进步三等奖。

目前在工业上主要推广使用CB-8系列重整催化剂及配套的工艺技术。

催化重整反应机理

催化重整是以C6～C11石脑油馏分为原料，在一定的操作条件和催化剂的作用下，烃分子发生重新排列，使环烷烃和烷烃转化成芳烃或异构烷烃，同时产生氢气的过程。催化重整的化学反应主要有下述几种（式中M为金属功能，A为酸性功能）。

•六员环烷烃脱氢

在所有重整反应中，六员环烷烃脱氢反应速度最快，而且能充分转化成芳烃，是重整的最基本反应。

•异构化反应

五员环烷烃异构化成六员环烷烃。

直链烷烃异构化。

•烷烃的脱氢环化反应

•加氢裂化反应

•脱甲基反应

•芳烃脱烷基反应

•积炭反应

烃类的深度脱氢，生成烯烃和二烯烃，烯烃进一步聚合及环化，形成稠环芳烃，吸附在催化剂上，最终转化成积炭，而使催化剂失活。

上述反应中芳构化反应和异构化反应是所希望的，而加氢裂解反应、脱甲基反应和积炭反应是不希望的，应尽量减小或避免。

催化重整典型工艺流程图

催化重整装置主要有固定床半再生和移动床连续再生两种。催化剂在反应器中不流动，经过一定的运转时间，催化活性降低后，停工进行烧焦再生和氯化更新，使催化剂恢复活性，重新投入下一周期运转。这种固定床半再生式装置的典型工艺流程如图所示。石脑油经过预加氢精制后作为重整进料，与氢气混合后进入加热炉，然后进入反应器。反应产物从油气分离器顶部分出的大部分气体，经循环压缩机压送，与重整原料油混合，重新进入重整反应器，其余部分气体作为产氢送至预加氢或其它加氢装置。

半再生式固定床重整典型工艺流程

CB-8系列重整催化剂及其特点

CB-8系列催化剂是抚顺石油化工研究院开发、长岭炼油化工总厂催化剂厂生产的，具有国内外先进水平的固定床半再生重整催化剂。

FRIPP CB-8系列重整催化剂

催化剂CB-8CB-5B CB-11

铂含量m%0.150.500.25

铼含量m%0.300.350.40

Re/Pt 2.00.7 1.6

载体γ-Al2O3γ-Al2O3γ-Al2O3

比表面m2/g>180>180>180

孔容积ml/g0.48～0.600.48～0.600.48～0.60

堆积密度g/ml0.72～0.800.72～0.800.72～0.80

耐压强度N/粒>70>70>70

形状球球球

粒度mm 1.5～2.5 1.5～2.5 1.5～2.5

工业应用时间199119921998

工业装置套数543

CB-8系列重整催化剂的特点

•采用一种晶体纯度高、杂质含量低、微孔集中、表面积较大、强度高的γ-Al2O3载体。这一载体有利于贵金属铂的高度分散、热稳定性较好、适用于多次再生、重复使用。

•CB-8催化剂铂含量较低，生产成本较低，用户一次投资费用较低。

•CB-8催化剂铼铂比较高，稳定性较好，适用于0.8～1.8MPa的中低压催化重整装置。工业运转寿命已达7年以上。

•CB-5B催化剂铼铂比较低，适用于高压重整装置，具有良好的活性、选择性、稳定性和再生性能。工业运转寿命已达8年以上。

•CB-11催化剂铂含量适中，铼铂比适中，适用于0.8～1.8MPa的中低压催化重整装置。与CB-8催化剂分段装填、组合使用，工业运转已两年以上，表现出良好的催化活性、选择性、稳定性和再生性能。现已有三套工业装置采用CB-11、CB-8分段装填组合工艺。

CB-8系列重整催化剂工业应用结果

CB-8系列重整催化剂用于以石脑油为原料，生产优质高辛烷值汽油调和组分和化工原料芳烃。副产氢气用于石油馏分的加氢精制，生产环境友好的清洁石油产品。

CB-8催化剂工业应用结果

CB-5B催化剂工业应用结果